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La regulación del crecimiento de las raíces

Pese a poseer grandísima utilidad para la agricultura futura, aún se conoce poco la coordinación dinámica del comportamiento celular de las raíces de las plantas ante el estrés ambiental. Una iniciativa dotada de fondos europeos se propuso cubrir esta laguna del conocimiento científico.
La regulación del crecimiento de las raíces
El equipo del proyecto ROOTFLOW (Dynamic cell coordination in the plant root) estudió la división estable de las regiones en crecimiento de las raíces que separaba dos zonas: el meristemo, donde las células se dividen; y la zona de elongación, donde las células se alargan rápidamente.

Esta división permanece incluso cuando células del meristemo pasan a formar parte de la zona de elongación. El objetivo de ROOTFLOW fue descubrir los mecanismos que organizan este disciplinado cambio.

Las imágenes de alta resolución del modelo de planta Arabidopsis thaliana reveló que la posición en la cual las células empiezan a alargarse rápidamente oscilaba acercándose y alejándose de la punta de la raíz. El periodo de tiempo era de unos noventa minutos y la distancia 50 μm aproximadamente.

Esta oscilación sugería la presencia de un bucle de retroalimentación empleado para controlar la transición de la células entre el meristemo y la zona de elongación rápida. Dado que la raíz modifica la posición de la frontera entre el meristemo y la zona de elongación en respuesta a estímulos tanto bióticos como abióticos, este dato resultará útil para quienes traten de optimizar el comportamiento de las raíces.

Se desarrolló una técnica experimental para el estudio de la elongación rápida que consistía en cortar la zona de crecimiento de un tallo de plantón en secciones de 3 mm e introducirlas en un tratamiento en solución. A continuación, se observaron los tallos con luz infrarroja en momentos predeterminados y se registraron los cambios en el crecimiento.

También se investigaron métodos para visualizar la estructura de la pared celular de células de raíz de la región de elongación rápida, lo que reveló componentes macromoleculares como la celulosa, la pectina y la hemicelulosa.

Dado que estas estructuras son complejas y difíciles de cuantificar, se diseñó una herramienta analítica para cuantificar los atributos de las texturas de las imágenes. De esta manera, fue posible analizar estructuras de todo tipo y tamaño, desde tejidos hasta la matriz extracelular de células animales.

El estudio ROOTFLOW permitirá conocer mejor las respuestas de las raíces ante el estrés y mejorar las variedades de cultivos para que resistan al estrés ambiental.

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Palabras clave

Raíces de plantas, estrés ambiental, meristemo, zona de elongación, Arabidopsis thaliana
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